【正文】 量以及保證所設(shè)計出的制動器結(jié)構(gòu)合理，原理正確。 汽車制動器的作用 制動器作用是：使行駛中 的汽車按駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至使其停車；使已停駛的汽車在各種道路下 (包括坡道 )穩(wěn)定駐車；使正下坡行駛的汽車的速度保持穩(wěn)定。 汽車制動器是指為了在技術(shù)上保證汽車的安全行駛，提高汽車的平均速度等，而在汽車上安裝專門制動裝置的制動機(jī)構(gòu)。其中行車制動裝置 是由駕駛員用腳來操縱的，所以又稱腳制動裝置。 行車制動裝置的功能是使正在行駛的汽車減速或在最短的距離內(nèi)停車。但是，有時在緊急情況下，兩種制動裝置可以同時使用使其增加汽車制動效果。 制動器還可以分為摩擦 式和非摩擦式兩大類。 按照制動件所處工作狀態(tài)還可以分為常閉式制動器（常處于緊閘狀態(tài)，需施加外力才可以解除制動）和常開式制動器（常處于松閘狀態(tài)，需施加外力才可以進(jìn)行制動）。 按照制動件的結(jié)構(gòu)形式可以分為外抱塊式制動器、內(nèi)張?zhí)闶街苿悠?、帶式制動? 3 以及盤式制動器等；我們經(jīng)常見到的就是塊式制動器和盤式制動器 塊式制動器和盤式制動器 塊式制動器也叫鼓式制動器，是一種傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，他是通過制動塊在制動輪 上壓緊來實現(xiàn)制動的，現(xiàn)在的鼓式制動器主要是內(nèi)張式，它的制動塊位于制動輪的內(nèi)側(cè)，在制動的時候制動塊向外張開，摩擦制動輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到制動的目的。但是也有很多缺點， 鼓式制動器的制動效果和散熱性要差許些，它制動力的穩(wěn)定性也不好，在不同路面上的制動力 4 變化很大，不容易于掌握。會使制動塊和輪鼓在高溫影響下發(fā)生極為復(fù)雜的變形，容易產(chǎn)生制動衰退和振抖現(xiàn)象，使得制動效果變差。 而且在下雨天沾了雨水后會發(fā)生打滑現(xiàn)象，嚴(yán)重時會造成剎車失靈的狀況。它是由液壓控制，制動盤用合金鋼制造并固定在車輪上，隨車輪轉(zhuǎn)動。特別是高負(fù)載時耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定，而且不怕泥水侵襲，盤式制動器沿制動盤方向 施力，制動軸不會受彎矩，徑向尺寸小，制動性能穩(wěn)定。 與鼓式制動器相比，它沒有摩擦助勢作用，因而制動器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，所以效能較穩(wěn)定；浸水后效能降低較少，而且只需要經(jīng)一兩次制動就可恢復(fù)正常；而且輸出制動力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小；制動盤沿厚度方向的熱膨脹量也很小，它不會像制動鼓的熱膨脹那樣使得制動器的間隙明顯增加從而導(dǎo)致制動踏 5 板行程太大；它很容易實現(xiàn)間隙自動調(diào)整，其它得保養(yǎng)修理作業(yè)也非常簡單。 對于那些在工程礦山使用的機(jī)械車輛來說，由于它 們通常是在路面極差（坡度陡、彎道多、經(jīng)常有積水等）的煤礦井下工作 ,運(yùn)行環(huán)境惡劣 ,巷道路面崎嶇不平 ,巷道內(nèi)多粉塵和煤泥 ,常有積水 ,并含有瓦斯 ,所以它們使用的制動器 ,除了要滿足一定的制動力外 ,還必須具有防爆、防水、抗污染和穩(wěn)定可靠的特性；而且車輛本身質(zhì)量和負(fù)載很大，為了追求更高的工作效率，就要使其車速提高很多，則對制動器的性能要求就更加嚴(yán)格了。而其中盤式制動器中的全封閉式實施多盤制動器特別適用于煤礦井下作業(yè)。為了車輛在井下工作安全 ,所以多采用性能較好的全封閉式濕式多盤式制動器。 普通型實施多盤式制動器是采用壓力操縱來制動，卸壓后彈簧解除制動。這種制動器一般安裝在汽車的輪端，作為行車制動，它需一個液壓系統(tǒng)操縱制動動作，一旦管路出現(xiàn)爆裂等故障就無法實現(xiàn)制動，會給汽車安全行使帶來不便。 濕式多盤失壓制動器是一種安全型濕式多盤式制動器，除了具有濕式多盤式制動器的特點以為對于汽車的安全行駛也起到非常重要的作用。 多功能濕式盤式制動器是結(jié)合了以上兩種濕式制動器的特點，它在結(jié)構(gòu)上運(yùn)用了兩個 活塞，兩種制動方式。停車制動力由壓縮彈簧產(chǎn)生，行車時，駐車活塞腔內(nèi)進(jìn)入壓力油并且達(dá)到一定值時壓力油作用在活塞上使它離開壓板并且壓縮彈簧，使汽車處于非停車制動狀態(tài)，摩擦片的 脫離和壓緊僅與行車制動器活塞的動作有關(guān)，停車制動或者發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障時，壓力油卸掉，彈簧在彈力的作用下推動活塞進(jìn)而推動壓板，是摩擦片壓緊從而產(chǎn)生摩擦力，并且形成摩擦阻力使車輪制動，而且在制動過程中摩擦片始終浸在液壓油中會使制動平穩(wěn)，磨損大大減少，使的使用壽命增加。工作制動、停車制動都由此制動器完成，無需另加停車制動器 , 給總體布置帶來方便。 7 第 2 章 制動器理論分析 設(shè)計原始參數(shù) ，制動器在額定載荷下制動時制動初速度 Vo=20km/h,制動距離小于等于 8m。 ，工作制動的最大靜態(tài)制動力應(yīng)大于整車的最大質(zhì)量的50%。停車制動裝置要保證車輛在規(guī)定的坡道上承載 ，在最大為 16O的坡道上能保持靜止?fàn)顟B(tài)。汽車具有良好的制動性能，遇到緊急情況，可以化險為夷；在正常行駛時，可以提高平均行駛速度，從而提高運(yùn)輸生產(chǎn)效率。 制動效能是指汽車迅速降低行駛速度直至停車的能力，是 制動性能最基本的評價指標(biāo)。 制動距離與踏板力以及地面的附著情況有關(guān)； 制動距離越短性能越好；制動減速度反映了制動時汽車速度降低的速率 ， 與地面制動力與制動器制動力有關(guān) ，制動減速度越小性能越好；制動時間是制動過程所經(jīng)歷的時間，時間越短性能越好。水 衰退性 是指當(dāng)車輛涉水后，制動器因為進(jìn)水使其短時間內(nèi)制動效能降低這種現(xiàn)象， 這是由 于制動器進(jìn)水后摩擦系數(shù)下降，使其制動效能降低，不過由于制動器工作時會散熱，就會使水迅速蒸發(fā)，使得制動效能恢復(fù)。但是因為設(shè)計車速要求為 20km/h,一般不會發(fā)生此類現(xiàn)象，根據(jù)設(shè)計原則故不作參考。 m） xbF — 地面制動力（ N） 39。 根據(jù)圖 21 所示 39。 /xb uF F T r?? 。 ，即附著力。 9 制動時 xb fFF? 沒有制動時 xb fFF? 制動器制動力 uF 的分析 制動器制動力是指在輪胎周圍殼服制動器摩擦力矩 所需要的力；即 /uuF T r? 。 對于地面制動力 xbF 、制動器制動力 uF 、地面附著力 fF 關(guān)系一般情況下只考慮制動時車輪做滾動和抱死兩種情況： 1 汽車制動車輪滾動時：地面制動力 xbF = 制動器制動力 FU。 即： fZF f F?? /xb u uF F T r?? 所以地面制動力 xbF 、制動器制動力 uF 、地面附著力 fF 的關(guān)系如圖所示： 圖 22 由圖可知 xbF 首先取決于 uF ，但又受附著條件限制，只有當(dāng)汽車內(nèi)具有足夠的制動氣制動力，同時地面又能提供較大的附著力時才能獲得足夠的地面制動力。 附著系數(shù)取決于道路的材料，路面狀況，花紋材料，輪胎結(jié)構(gòu)以及車輛運(yùn)動速度等。 39。 02 2 0 m a x1 ++3 .6 2 5 .9 2vS t t v j? ? ? （ 23） 39。39。2t —消除制動器間隙所用時間（ s） 11 39。2t —制動力增長過程所用時間（ s） maxj —最大制動減速度 (m/s2) 可見決定制動器距離的主要因素是：制動器起作用的時間和最大制動減速度。 倍載荷在規(guī)定坡道 16o時保持靜止，整車最大裝載質(zhì)量 4000kg,整車整備質(zhì)量 3000kg，總載荷為 7000kg。 （使車輛在平路或坡道上靜止不動的制動情況），停車制動應(yīng)在車輛運(yùn)行和停止運(yùn)行時都起作用，停車制動裝置要保證在規(guī)定的坡道上承載 倍最大載荷，在坡度為 160坡道上可以保持靜止?fàn)顩r。 ，半徑為 。 1uF ： 根據(jù)式（ 310）可得： 11 uuBMF f n k R? ? ? ? (312) 把（ 39）、 k 、 f 、 n 、 2BR 代入式（ 312）中得： 16 1 52468uFN? 彈簧的計算（后制動器） 彈簧的選取 矩形彈簧的特點：特性呈線性，剛度穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單。 碟形彈簧的特點： 1. 碟形彈簧在較小的空間內(nèi)承受極大的載荷。 2. 碟形彈簧具有變剛度特性。此外還可以通過由不同厚度碟片組合或由不同片數(shù)疊合碟片的不同組合方式得到變剛度特性。 4. 在承受很大載荷的組合彈簧中，每個碟片的尺寸不大，有利于 制造和熱處理。 5. 正確設(shè)計、制造的碟形彈簧，具有很長的使用壽命。 設(shè)計的制動器屬于失效安全性濕式多盤式制動器制動器，它是通過彈簧來只制動的，所以需要的彈簧而且在強(qiáng)度、變形力及壽命都有很高的要求，結(jié)合以上三種彈簧的特性，碟形彈簧最符合設(shè)計要求。 碟形彈簧有不同類型的組合型式，常見的有疊合、對合、復(fù)合這三種型式： ：由 n個同方向、同規(guī)格的碟簧組成。如下圖： 圖 32 3．復(fù)合組合：有疊合與對合組成。所以說從開始制動到接觸制動碟簧會壓縮兩次： 第一次壓縮到 1h 時 使其制動，第二次壓縮到 2h 時使制動解除。 碟簧自由高度 +碟簧螺栓頭部高度 +墊片高度 =軸向高度。 一組復(fù)合碟簧所需產(chǎn)生的制動力為 AF : 1 52468 5 2 4 6 .81 0 1 0uA FF N N? ? ? (314) 需要疊合兩片 ,所以單片碟簧所需的制動力 39。 5 2 4 6 .8= = 2 6 2 322AA FF N N? (315) 考慮磨損量取 1F 2800N? ,根據(jù)碟簧變形量和彈力的線性關(guān)系取 A 系列彈簧，選碟簧規(guī)格為 ，即 ，如下表所示： 19 表 33系列 A， 01 8 。 2 0 6 0 0 0 。 2 3600FN? ,因 0 ? 呈線性關(guān)系，所以有式（ 313）存在，可知 1F 、2F 的變形量 1f 、 2f ： 122 8 0 0 3 6 0 0 3 9 0 0= 0 .5 3f f f?? (316) 得： 1 mm? 2 mm? (317) 打開摩擦片所需間隙為 : 8 ?? (318) ： ? ?21 f y? ? ? (319) 將（ 317）代入上式，求得： ? ,所以取 15對合 ZH ： ? ?0 1ZH y H x t? ? ? ????? ? ?1 5 2 . 4 5 + 2 1 1 . 7 5 6 3 m mmm? ? ? ? ????? (320) 類別 D/mm d/mm t/mm 0h /mm H0/mm ? P/N f /mm 0hf? /mm 2 3900 20 ： 6 3 m m + 1 6 m m + 3 m m = 8 2 m m （ 321） ： 方案二的計算： =8n ，碟簧組組數(shù) =14m ，鋼片粉片間隙值 ， 取 。 3 7 4 7 .7= = 1 8 7 322AA FF N N? (323) 考慮磨損量取 1F 2100N? ,根據(jù)碟簧變形量和彈力的線性關(guān)系取 A 系列彈簧，選碟簧規(guī)格 28，即 A228，如下表所示 : 表 34 系列 A， 01 8 。 2 0 6 0 0 0 。 2 2850FN? ,因 0 ? 呈線性關(guān)系，所以有式（ 313）存 在，可知 1F的變形量 1f : 12100 2850=? (324) 得： 1 mm? 2 mm? (325) 打開摩擦片所需間隙為 : 8 ?? (326) ： ? ?21 f y? ? ? (327) 類別 D/mm d/mm t/mm 0h /mm H0/mm ? P/N f /mm 0hf? /mm 2 28 2850 21 將（ 317）代入上式，求得 ? ,所以取 19對合 ZH ： ? ?0 1ZH y H x t? ? ? ????? ? ?9 2 . 1 5 + 2 1 1 . 5 7 0 m mmm? ? ? ? ????? (328) ： 7 0 m m + 1 6 m m + 3 m m = 8 9 m m （ 329） ： 28mm 碟簧方案的校核 方案一的校核 : 有一個由 10 對合、兩疊合碟簧 GB/T 19722020 組成的碟簧組，受預(yù)加載荷 1 2800FN? ,工作載荷 2 3600FN? ； 碟簧負(fù)荷： 4 22 00442